Un team di ricercatori affiliati a diverse istituzioni in Cina ha costruito e testato un computer quantistico fotonico che dimostra la supremazia quantistica. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive il proprio computer, che chiamano Jiuzhang, e come si è comportato durante il campionamento del bosone gaussiano.

I computer quantistici sono stati nelle notizie ultimamente mentre gli scienziati cercano di determinare se possono soddisfare le aspettative. I computer quantistici potrebbero superare di gran lunga le prestazioni delle macchine convenzionali in determinati compiti. L'obiettivo è raggiungere quella che è diventata nota come "supremazia quantistica", in cui un computer quantistico può superare i computer convenzionali in almeno un tipo di attività. Fino ad ora, solo un computer ha mai raggiunto questa impresa:il dispositivo Sycamore di Google. E poiché il campo è ancora così nuovo, ricercatori di tutto il mondo stanno lavorando su progetti molto diversi. Sycamore era basato su qubit rappresentati da materiali superconduttori. In questo nuovo sforzo, il team in Cina ha sviluppato un computer quantistico basato su fotoni in grado di eseguire un singolo tipo specifico di calcolo:il campionamento dei bosoni.

Il campionamento bosonico è un mezzo per calcolare l'uscita di un circuito ottico rettilineo che ha più ingressi e uscite. Viene effettuato costruendo una macchina in cui i fotoni vengono inviati in un circuito in parallelo, e una volta dentro, sono divisi da divisori di raggio. I fotoni divisi continuano attraverso il circuito, incontrando specchi e altri divisori di raggio. In particolare, se due fotoni incontrano contemporaneamente lo stesso divisore, entrambi i fotoni non suddivisi seguiranno uno dei percorsi lontano dallo splitter. Il processo si ripete, risultante in una distribuzione di numeri che rappresentano l'output di rete. I computer convenzionali si impantanano molto rapidamente quando si tenta di calcolare le distribuzioni di un tale sistema. Jiuzhang è stato costruito per gestire 100 ingressi e 100 uscite utilizzando 300 divisori di raggio e 75 specchi.

I ricercatori hanno scoperto che Jiuzhang ha impiegato circa 200 secondi per fornire una risposta. Hanno notato che il supercomputer più veloce del mondo avrebbe impiegato circa 2,5 miliardi di anni per eseguire gli stessi calcoli, un chiaro esempio di supremazia quantistica.

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